4种特色植物油的抗氧化能力和防紫外辐射活性比较

张小梅 ，陆俊杏，张涛 , *

1. 重庆师范大学生命科学学院（重庆 401331）；2. 重庆师范大学油用牡丹种质资源创新和利用重点实验室，重庆市特色作物资源工程技术研究中心（重庆 401331）

紫苏籽油、牡丹籽油、亚麻籽油和金花葵籽油是4种常见的富含不饱和脂肪酸的植物油。其中紫苏籽油、牡丹籽油、亚麻籽油是补充人体α-亚麻酸的优质食用油，而且具有能够帮助溶解、运送和促进吸收一些脂溶性的维生素[1]。作为多不饱和脂肪酸的一种，α-亚麻酸被大量研究表明与二十二碳六烯酸（DHA）和二十碳五烯酸（EPA）的生理功能相似，对预防心脑血管疾病、降低血脂和抑制癌症发生等方面有促进作用[2]。

氧化是影响油脂食用品质的主要因素，植物油的过氧化被认为是癌症发生的促进剂。同时α-亚麻酸极易氧化变质，所以探究高亚麻酸油的氧化程度是安全食用亚麻酸油必须解决的首要问题[4]。植物油抗氧化能力受很多因素影响，例如菜籽油和橄榄中的总酚类化合物与抗氧化能力密切相关[5]，在橄榄油中酚类物质对于其贮藏稳定性的贡献率为脂肪酸的2倍以上。所以在测定植物油抗氧化能力时应该同时考虑酚类物质含量和不饱和程度的影响[5]。同时富含不饱脂肪酸的植物油也经常被添加于护肤品中，对减少紫外的损伤具有很好的效果。

前人研究主要集中在对α-亚麻酸的功能及其提取，关于4种油的抗氧化和稳定性等相关基础性的研究还较为匮乏，同时也缺少对几种油的比较分析。通过测定4种油的多酚、DPPH自由基清除率以及氧化值的变化，得出4种油在抗氧化能力和稳定性方面都有很高的价值。此次试验为4种油的进一步开发利用提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 原料与试剂

牡丹、金花葵、亚麻、紫苏的种子均采自重庆师范大学生命科学学院实验基地，所有油经压榨法同一时间获得，置于4 ℃保存备用。

硫代硫酸钠、三氯甲烷、冰醋酸、碘化钾、可溶性淀粉、氢氧化钾、甲醇、正己烷、氯化钠、食子酸异丙醇、1, 1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）均购自重庆华凯飞创生物科技有限责任公司。

1.1.2 仪器与设备

101型电热鼓风干燥箱（上海昕仪仪器仪表有限公司）；JA1003B电子分析天平（上海越平科学仪器有限公司）；HW-2微型旋涡混合器（江苏致杰实验仪器）；UV-1750紫外分光光度计（日本岛津公司）；TRACE 1310气相色谱质谱连用仪（日本岛津公司）。

1.2 试验方法

1.2.1 油理化性质测定

以紫苏、牡丹、亚麻、金花葵的种子为原料，采用压榨法制取4种油，氧化值参照GB 5009.227—2016过氧化值滴定法测定。

1.2.2 油氧化稳定性测定

采用Schaal试验法，分别取50 g牡丹、紫苏、亚麻、油菜，移入100 mL锥形瓶内振摇30～60 min，使其充分溶解，置于电热鼓风干燥箱内，在65 ℃下进行加速氧化，间隔2 d测定过氧化值和酸值[7]。

1.2.3 脂肪酸组成测定

脂肪酸甲酯化参考GB 17136—2008《动植物油脂脂肪酸甲酯制备》。仪器测定条件色谱柱：进口样品温度150 ℃，传输带温度230 ℃，离子源温度230 ℃；升温程序：150 ℃，保持1 min，以10 ℃/min上升到230 ℃，保持1 min；扫描时间2.7～7 min，分流比20∶1，进样1 μL[7]。

1.2.4 全油抗氧化能力测定

DPPH自由基清除能力参考梁红敏等[8]的方法，用异丙醇溶液配制DPPH自由基反应液。

1.2.5 油总酚含量测定

参考黄佳聪等[9]的方法，以没食子酸为标准品，绘制标准曲线。测得没食子酸标准曲线线性方程y=0.015x-0.002，R2=0.999 4。再对4种油处理，同标准曲线的方法进行测定，结果用含有的没食子酸表示。

1.2.6 4种油防紫外辐射活性分析

分别取不同油，用无水乙醇按1∶1稀释，进行光谱（200～600 nm）检测，比较4种油吸收光谱的变化[10]。

2 结果与分析

2.1 4种植物油的脂肪酸组成及含量

通过压榨法得到的4种油经甲酯化处理后，经气相色谱-质谱联用方法检测，共检测出5种主要脂肪酸。由表1可知，4种植物油脂不饱和脂肪酸含量均高于饱和脂肪酸含量，并且紫苏籽油、牡丹籽油、亚麻籽油的多不饱和脂肪酸含量均高于单不饱和脂肪酸含量。紫苏籽油、牡丹籽油、亚麻籽油和金花籽油葵中不饱和脂肪酸含量分别为88.55%，90.04%，87.98%和73.31%。其中牡丹籽油的不饱和脂肪酸含量最高，金花葵籽油含量最低。金花葵籽油的棕榈酸含量为24.50%，同时单不饱和脂肪酸含量最高，其油酸含量为45.72%，含有少量的棕榈油酸。从4种油的主要脂肪酸比较可以看出紫苏籽油、牡丹籽油和亚麻籽油的亚麻酸含量远高于金花葵籽油，其中紫苏高达47%，与李静等[12]的研究一致。α-亚麻酸对人体健康具有多种重要的生理功能，因此紫苏籽油、牡丹籽油、亚麻籽油是3种富含α-亚麻酸高品质的功能油脂。

表1 紫苏、牡丹、亚麻、金花葵4种植物油脂的脂肪酸组成及含量 %

2.2 不同油的DPPH自由基清除能力和多酚含量比较

已有研究表明自由基清除能力和多酚含量与抗氧化能力密切相关，其中DPPH·具有稳定的自由基，其孤对电子在517 nm波长附近有强吸收；若有自由基清除剂存在，孤对电子被配对，吸收消失或减弱。因此，通过测定吸收减弱的程度，可以评价受试物的抗氧化活性[13]。所以试验采用DPPH异丙醇体系评价紫苏、牡丹、亚麻和金花葵油对自由基的清除能力，4种油对自由基的清除能力如图1所示。牡丹、亚麻和紫苏的自由基清除率均在80%以上，其中亚麻的自由基清除率最高，为88.5%，而金花葵的自由基清除率只有75%。这4种油的DPPH自由基的清除能力大小为亚麻籽油＞紫苏籽油＞牡丹籽油＞金花葵油。3种高亚麻酸油的DPPH自由基的清除能力均比金花葵籽油强，且差异显著。

图1 4种油的自由基清除率比较

植物油中的多酚类化合物是主要天然抗氧化剂，对油脂的氧化稳定性发挥着重要的作用[9]。如图2所示，多酚在4种油中的含量为亚麻＞紫苏＞牡丹＞金花葵。由图1可以看出，这4种油对DPPH自由基的清除能力大小为亚麻＞紫苏＞牡丹＞金花葵。三种含有较高亚麻酸含量的植物油对DPPH自由基的清除能力较强，且差异性显著，其与多酚含量呈正相关。表明DPPH自由基的清除能力和多酚含量相关。与大量研究结果相同[14-15]。

图2 4种油的多酚含量比较

2.3 4种油的过氧化值变化比较分析

过氧化值（POV）是反映油脂氧化程度的一项重要指标，POV越大表明油脂氧化程度越高。烘箱法作为一种最常用的经典油脂加速氧化方法，可用于检测油脂的抗氧化能力，温度越高油脂氧化速度越快，油脂在60 ℃条件下加热24 h，相当于常温下放置1个月[16]。不同油脂的脂肪酸组成及其理化性质不同，其初始POV也不同。试验采用Schaal试验法检测65 ℃下，12 d内牡丹籽油、紫苏籽油、亚麻籽油、金花葵籽油过氧化值和酸值的变化，4种油脂的变化见图3。

由图3可知，在初始条件下，亚麻籽油和金花葵籽油POV较高，紫苏油、牡丹油的初始POV较低，均低于1 mmol/kg。在加速氧化条件下，3种富含亚麻酸的植物油中紫苏油和牡丹油的POV上升速度较快，不稳定，而亚麻籽油的POV上升速度较为缓慢。结果表明，4种油的POV值变化趋势与多酚含量相同。其中亚麻籽油抗氧化能力最强，稳定性最好。金花葵籽油的多酚含量低于另3种油脂，但POV变化趋势介于紫苏和亚麻之间。由于POV值受到不饱和程度和多酚含量的共同影响，所以推测金花葵籽油的POV值变化可能是较低的不饱和脂肪酸含量和较低的多酚含量共同作用的结果。如图4（B）所示，4种油的酸值在12 d内变化没有明显的差异。以上试验结果证明这4种油具备很好的抗氧化能力和稳定性，具备很好的应用前景。

图3 紫苏籽油，牡丹籽油，亚麻籽油和金花葵籽油氧化稳定性比较

2.4 4种植物油的紫外吸收能力比较

阳光中对人体有害的主要是200～400 nm的紫外射线，长波紫外为320～400 nm范围，比短波紫外对人造成的伤害大，主要是由于对衣服和皮肤的穿透能力大，可穿透皮肤真皮层，导致皮肤黑色素积累、皮肤黑化、老化甚至出现皮肤癌[17]。由图4可看出，在320～400 nm范围内，亚麻籽油和紫苏籽油具有较明显的优势，吸收紫外能力较强，可作为基底油添加于防晒护肤品中，减少紫外线对人体皮肤的伤害；而金花葵籽油抗紫外能力最低，吸光度均在1.2以下。在370～500 nm之间光谱吸收曲线趋于平缓，表明4种植物油在此波长范围内的吸光度均随着波长的增加而降低。4种油中具有防紫外辐射作用的具体成分及防辐射机理有待进一步的研究。

图4 紫苏籽油、牡丹籽油、亚麻籽油和金花葵籽油紫外吸收光谱比较

3 结论

紫苏籽油、牡丹籽油、亚麻籽油和金花葵籽油中含有丰富的不饱和脂肪酸，其中紫苏籽油、牡丹籽油、亚麻籽油中不饱和脂肪酸含量均大于87%，亚麻酸含量均大于37%，具有良好的营养价值。牡丹籽油不饱和脂肪酸含量最高，为90.04%；紫苏籽油中α-亚麻酸含量最高，为47.81%；金花葵籽油不饱和脂肪酸含量最低，为73.31%。

通过比较4种油的多酚类物质含量和自由基清除结果，发现抗氧化能力与多酚含量结果相似，依次为亚麻籽油＞紫苏籽油＞牡丹籽油＞金花葵籽油。表明多酚对4种油的抗氧化能力影响明显，推测两者的高低有一定的相关，与大量研究结果一致。同时POV检测表明，亚麻油和金花葵油相对于牡丹和紫苏比较稳定，12 d后过氧化值较低，易于储存。氧化稳定性和多酚含量变化一致：亚麻＞紫苏＞牡丹。金花葵籽油与其变化不一致，推测可能与金花葵籽油不饱和脂肪酸含量和多酚含量较低相关。氧化稳定性由于受饱和程度和植物多酚含量的共同影响，与多酚含量变化规律不完全相同。另外，通过测定3种高亚麻酸油的吸光度，证明相比于金花葵籽油，其在200～400 nm有较高的吸光度，抗紫外能力好，可作为基底油用于防晒护肤品。

通过对4种植物油多酚类物质含量、抗氧化能力和防紫外辐射活性进行比较，推测4种油的抗氧化和防紫外辐射活性强弱与其多酚类物质含量的高低有一定的相关性。紫苏籽油、牡丹籽油、亚麻籽油这3种亚麻酸含量高的植物油自由基清除能力和紫外吸收能力相比于金花葵有较大的优势。